銅山口銅礦床找礦規律研究及預測

朱先艷

（大冶有色金屬有限責任公司銅山口銅礦，湖北 黃石 435122）

-220m、-280m中段基建探礦已完成，根據礦生產管理科提供探礦資料，因礦體賦存復雜，分支復合現象多，礦體發生了較大的變化，礦量負變，比原來礦量減少了25%～32%。只有研究銅山口銅礦床規律，才能預測成礦靶區，尋找到零星和隱伏礦體，保證地下生產達產3500t/d并穩產。

1 區域地質

地層發育齊全，除缺失中、下泥盆統及上侏羅統外，從遠古界至新生界出露。

大地構造位置于揚子臺褶帶的西端，地層發育較全，地質構造活動強烈，燕山期巖漿活動頻繁，中酸性侵入巖相當發育，熱液蝕變呈多樣型式，銅、鐵、金等多金屬礦床或石灰石、天青石、大理巖等非金屬礦床，無論在空間還是成因上與閃長巖～石英巖～花崗閃長巖～石英二長巖～花崗巖類的巖漿侵入密切，以接觸交代型銅鐵礦最為典型。

區內構造按其特征分為南北兩區，南區蓋層是褶皺的相對隆起區，由一系列近東西向的現狀褶皺和壓性斷裂組成，褶皺具有向斜開闊，且背斜北翼多向北倒轉而向南傾斜的特點，斷層則具有先壓后扭的多期活動特征；北區構造線北西西向，是不連續的背斜及向斜，蓋層是褶皺的相對凹陷區。區內巖漿活動頻繁，均有從侵入巖到噴出巖，根據區域地質構造、同位素地質年齡、巖體與巖層之間和巖體與巖體之間的關系，巖漿活動劃分為兩期（燕山、喜山）三個侵入和噴出階段（燕山早期、燕山晚期、喜山早期）六次活動。燕山早期階段生成以靈鄉、鐵山、金山店等巖體中深～淺成侵入巖，以閃長巖～石英閃長巖類巖石為主。以銅山口、銅綠山等淺成～超淺成小斑巖體，以石英正長閃長玢巖～花崗閃長斑巖為主。

2 礦區地質

礦區侵入體處于靈鄉東南外側，殷祖復式背斜北翼。

2.1 地層

礦區范圍1.91km2內，由三迭系中統嘉陵江灰巖、下統大冶灰巖及二迭系下統茅口灰巖組成，偶見后者出露。老至新地層順序：在礦區南東角是二迭系下統茅口灰巖（P1m）；在礦區北東角是三迭系下統上部大冶灰巖（T1d4）；在火成巖株外南、東、北是三迭系中～下統嘉陵江第一段白云巖（T1-2j1），出露面積大，與礦化現象極為密切；在火成巖株外南西及金竹頂山頭是三迭系中～下統部嘉陵江第二段灰巖（T1-2j2）。

2.2 構造

（1）褶皺構造。褶皺為傾伏背斜，在天臺山倒轉向斜的軸部偏北翼，東部由沖溝-牛鼻峰方向延續，走向10°～50°W，三迭系為中、下統碳酸鹽地層至線以南消失。金竹頂和銅山口向斜、銅礦山和獅子山背斜為次一級褶皺。

（2）斷層。區內有F1、F2、F3、F4、F5、F6共計6條規模較大的逆斷裂，其中成礦前有F1、F2、F6三條逆斷裂；其余三條是成礦后的逆斷裂。

（3）節理 。節理較為發育，大多被礦物所填充，分布于火成巖株和接觸帶附近的變質巖里，大多數傾角≥45°。火成巖附近節理有NNE、NEE、NNW；矽卡巖及變質灰巖附近節理發育普遍，唯有SN向較差。

2.3 巖漿巖

區內主要出露閃長巖及成礦母花崗閃長斑巖。后者產出呈巖株、巖瘤、巖脈。位于礦區中心的巖株直徑500m～600m，面積0.33km2，0m標高縮小至350m～480m，向下復膨大，漸深逐變為北西—南東向的橢園形，傾角上緩下陡，接觸界線彎曲多變。巖石主要由長石、石英、黑云母和少量的角內石及微量礦物組成。為全晶質細粒斑狀結構，塊狀構造，東南深部見有紅長石大斑晶出現。

2.4 接觸變質作用及圍巖蝕變

（1）熱接觸變質作用。巖漿侵入圍巖內，溫度壓力把碳酸鹽巖重結晶為變質的大理巖和白云石大理巖。

（2）接觸交代變質作用。巖漿侵入圍巖后，巖漿溫度緩慢降低，逐漸聚集了大量的揮發性的礦物，在巖漿體與碳酸鹽巖地層接觸帶兩側上，以滲濾、擴散形式的進行接觸交代作用。形成了受接觸帶控制的以矽卡巖斜長石巖為主的高溫接觸交代變質巖系，按不同形態、規模及類型的矽卡巖主要有石榴石矽卡巖、透輝石矽卡巖等。矽卡巖與成礦關系密切，構成礦體的直接圍巖。

（3）圍巖蝕變。巖漿期后的熱液活動，對接觸帶附近的花崗閃長斑巖、矽卡巖等產生不同程度，種類繁多的蝕變作用。主要有矽化、碳酸鹽化和鉀長石化；其次有絹云母化、綠泥石化及蛇紋石化。

3 礦床地質

銅山口銅礦床是接觸交代高～中溫熱液矽卡巖型礦床，礦體主要賦存于花崗閃長斑巖與三疊系中～下統碳酸鹽巖的接觸帶上。礦體的形態、產狀、規模嚴格受接觸帶的控制。少量賦存于花崗閃長斑巖中和三疊系中～下統大冶組、嘉陵江組碳酸鹽巖層間破碎帶中。產于花崗閃長斑巖巖株與圍巖的接觸帶及層間構造帶中。礦床由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ號礦體組成。主礦體呈環形分布在巖株體與三疊系中～下統碳酸鹽巖的接觸帶上。礦體賦存于+140.37m～-538m。

Ⅰ號礦體產于火成巖巖株外緣，近于垂直；Ⅱ號礦體傾角較緩，產出是似層狀，兩者在底部相連，如線東段、Ⅱ號礦體在0m標高處與Ⅰ號礦體相交且連結；Ⅴ號礦體產于獅子山線西-2m，與Ⅰ號礦體在底部相連。Ⅱ、Ⅴ號礦體是Ⅰ號礦體在層間外緣延長。Ⅱ號礦體是Ⅰ號礦體在-58m以上分枝。呈NS向，地表出露在Ⅰ號礦體的NE內側，介于線～線間與Ⅰ號礦體在淺部連接。

Ⅳ號與Ⅴ號礦體，雖為上下重迭關系，但無聯系；Ⅱ號礦體與Ⅴ號礦體均受層間控制，彼此平行，相距130m，成不連續關系。Ⅱ、Ⅲ號礦體分隔存在。Ⅳ號礦體與Ⅴ號礦體在銅山口-50m標高左右與Ⅰ號礦體上下重迭了一部分，而沒有連結一起。根據礦體的理想再造，Ⅳ號礦體可能是Ⅰ號礦體向西在獅子山的延續部份，由于年久侵蝕結果，則形成了今日兩者隔河相對的外觀。

Ⅵ號礦體呈“浮橋”狀穿越巖株體，南北兩端均與Ⅰ號礦體連接。

總體上，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ號礦體是通過Ⅰ號礦體連接一體，唯Ⅳ號礦體單獨產于獅子山地段。

4 找礦規律

礦體受接觸帶和層間構造控制。

（1）受接觸帶控制成礦。礦體主要賦存于花崗閃長斑巖與三疊系中～下統碳酸鹽巖的接觸帶上，礦體的形態、產狀、規模嚴格受接觸帶控制。少量賦存于花崗閃長斑巖中和三疊系中～下統大冶組、嘉陵江組碳酸鹽巖層間破碎帶中。Ⅰ號礦體是受接觸帶控制的內空“筒體”，賦存于花崗閃長斑巖巖株與碳酸鹽巖接觸帶上。Ⅲ號礦體扁豆狀，賦存于巖株EN部內側帶。長約310m，短約85m，走向NW50°，傾向SW，傾角45°～70°。楔形插入火成巖中。Ⅳ號礦體賦存于礦區西面，NW側生成，平面上似“半月亮”形，剖面上楔形，走向長約510m，傾向SE，傾角30°～65°。礦體埋藏淺，大多為鐵帽型氧化礦，只有在線左右為原生礦。

（2）受層間構造控制成礦。Ⅱ號礦體淺部賦存于三迭系中—下統嘉陵江白云巖（T1-2j）與三迭系下統大冶灰巖（T1d）層間裂隙構造帶附近，屬于層間盲礦。上下2層～4層組成，以下層為主，上層時斷時現，單層相距10m～50m，在巖體東、北、西三面與Ⅰ號礦體相連。平面上似一不對稱的無頂“帽沿”，水平延伸100m～300m；剖面延深-100m～-200m，傾角不一，北部接近水平，南部傾角較陡；厚度在近接觸帶變大，遠離接觸帶變薄，一般5m～10m。Ⅴ號礦體賦存于礦區南西部線～線間，產于三迭系中—下統嘉陵江第一段白云巖（T1-2j1）與嘉陵江第二段灰巖（T1-2j2）的層間構造帶附近，嚴格受層間構造控制，成礦規模小，厚度亦薄，屬于層間小盲礦。礦體走向北西，傾向南西，傾角5°～25°。礦體長約700m，厚約2m～5m。Ⅵ號礦體：賦存在線～線深部，為隱伏的盲礦。礦體埋深-190m～-250m內，似層狀，產狀平緩，走向近EW，向N傾，傾角8°～22°，在線南北與Ⅰ號礦體連接，呈一“浮橋”狀。礦體EW長217m，剖面寬120m～275m，礦體沿走向傾向都有分支復合現象。

5 找礦預測

銅山口銅礦資源有良好找礦前景。根據找礦規律，利用坑內鉆，在-160m、-220m、-280m中段進行生產探礦，在西部線～線、東部線～線，尋找零星、隱伏礦體。

（1）三個中段在Ⅰ、Ⅱ號礦體西、東部接觸帶和層間構造尋找零星隱伏礦體。

（2）-220m、-280m中段在Ⅵ號礦體四周尋找隱伏礦體。